SE518507C2 - Vågledare och anslutningsdon för en sådan - Google Patents

Description

25 30 518 567 i n ' . . I I I OO elektrisk längd, varvid anslutningsdonet medger eller kompen- serar för ett varierande avstånd mellan anslutningspunkter på utrustning, som skall anslutas till vågledaren.

I lösningen av det förstnämnda problemet åstadkommer förelig- gande uppfinning en vågledare inrättad så att åtminstone en av dess anslutningspunkter är rörlig i förhållande till andra av dess anslutningspunkter. Detta uppnås genom att anordna en vågledare försedd med åtminstone ett anslutningsdon med första och andra anslutningsdelar, som är inbördes förbundna för sig- nalöverföring mellan dem och har en första resp. en andra axel. Den första anslutningsdelen är ansluten till vågledar- elementet för att vara roterbar kring den första axeln. Den andra axeln är förskjuten i förhållande till den första axeln, så att den andra anslutningsdelen med den andra axeln är ro- terbar kring den första axeln, så att den andra anslutningsde- len kan beskriva en cirkulär rörelse, för att därigenom vari- era det fysiska avståndet genom relativ rörelse av anslut- ningsdonen utan att påverka vågledarens elektriska längd.

I lösning av det andra nämnda problemet åstadkommer förelig- gande uppfinning ett anslutningsdon med en första anslutnings- del i en ände för anslutning till en anslutningspunkt på våg- ledaren och en andra anslutningsdel i en motsatt ände för an- slutning till yttre utrustning. De första och andra anslut- ningsdelarna är sidledes förskjutna i förhållande till var- andra så att rotation av anslutningsdonet kring den första an- slutningsdelen resulterar i en cirkulär rörelse av den andra anslutningsdelen och därigenom ett varierande avstånd för den andra anslutningsdelen i förhållande till en annan anslut- ningspunkt på vågledaren, utan att påverka den elektriska längden mellan dessa. 70314b.dOC; 02-04-04 10 15 20 25 30 3 KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Två utföringsformer av uppfinningen skall beskrivas i det föl- jande under hänvisning till bifogade ritningar, som hänför sig till exempel, där signaler från två signalbehandlande appara- ter kombineras till en signal, som överförs till efterföljande apparatur.

- Fig. 1 visar en schematisk perspektivvy av två signalbehand- lare och en vågledare för anslutning till dessa; - Fig. 2 visar ett snitt efter linjen II-II i fig. 3 genom en vågledare med två anslutningsdon enligt en första utförings- form av uppfinningen; - Fig. 3 visar en frontvy av ett parti av vàgledaren enligt fig. 2; - Fig. 4 visar en perspektivvy av ett anslutningsdon enligt den första utföringsformen; - Fig. 5 visar en första sidovy av anslutningsdonet enligt fig. 4; - Fig. 6 visar en andra sidovy av anslutningsdonet enligt fig. 4; - Fig. 7 visar en vy ovanifrån av anslutningsdonet enligt fig. 4; - Fig. 8 visar en vy underifrån av anslutningsdonet enligt fig. 4; - Fig. 9 visar ett tvärsnitt genom anslutningsdonet enligt fig. 4 efter linjen IX-IX i fig. 8; - Fig. 10 och 11 visar isärdragna vyer i större skala av en kontakthylsa, en dielektrisk skiva och ett kontaktstift från olika håll, - Fig. 12 visar ett snitt genom en ände av en vågledare och en andra utföringsform av ett anslutningsdon enligt föreliggande uppfinning; 70314b.d0C; 02-04-04 10 15 20 25 30 1 . o.. n. a v I o nu 2 °'. _"- u. v oo o... :nov 1. . , , . : :z . c o.

. . . - . I I o n 1.: z ,' 0: Iuunu. ."', ° 0 o n u øunu ,,' I n . 4 - Fig. 13 visar en frontvy av vågledaren och anslutningsdonet enligt fig. 12; och - Fig. 14 visar ett snitt motsvarande fig. 12, men genom an- slutningsdonet i större skala och i en annan rotationsposi- tion.

DETALJERAD BESKRIVNING Av FÖREDRAGNA UTFöRINGsFoRMER I fig. 1 visas skåpet 11 till en första signalbehandlande an- ordning och skåpet 12 till en andra signalbehandlande anord- ning med signalutgångsterminaler 13 resp. 14 av det slag som innefattar en central kärna 13' resp. l4', som utgör axeln till en cylindrisk mandel 13" resp. 14", som omger kärnan.

Skåpen 11 och 12 är belägna sida vid sida väsentligen anslå- ende mot varandra, exempelvis i ett icke visat stativ, så att det råder ett nominellt, bestämt avstånd d mellan kärnorna 13', 14' anpassat till en standardvågledare 15 med två anslut- ningsdon 16, 17 för inkommande signaler och ett anslutningsdon 18 för en utgående signal, som skall överföras till ytterli- gare, icke visad utrustning i en signalkedja. På grund av t.ex. tillverkningstoleranser kan emellertid det nominella av- ståndet d variera några få millimeter - inte mycket - men tillräckligt för att en standardvågledare inte skall passa till de två utgående terminalerna 13, 14.

Föreliggande uppfinning övervinner denna nackdel genom att tillhandahålla den vågledare 19, som visas i fig. 2 och delvis i fig. 3, och som har anslutningsdon 20 (a och b) visade mera i detalj i fig. 4 - 9.

Vågledaren 19 innefattar ett långsträckt metallhus 21 med en invändig kavitet 22, som sträcker sig i husets längdriktning.

Kaviteten är tillsluten i husets motsatta ändar med lock 23.

En metallstång 24 sträcker sig inuti huset och hålls centrerad i kaviteten med hjälp av dielektriska brickor 25. En central 703l4b.d0C; 02-04-04 10 15 20 25 30 v . - ~ « - u u . n j :z z: v 1.". .",: . ~ » - . .- u o Hun.. uz: .I nun. 1.:.. . ,,.._'. u» fnu... 0 n o o I un.. ',.' 0 u v p nu u.. 5 kontakthylsa 26 till ett anslutningsdon 27 är ansluten till stångens 24 mittpunkt. Anslutningsstift 28 (a - övre; b - undre i fig. 2) med var sin centrumlinje eller axel C; (nomi- nellt centrum; bestämmer det nominella avståndet d mellan an- slutningsdon hos en vågledare enligt teknikens ståndpunkt), är fästade, t.ex. genom skruvning eller lödning, vid motsatta än- dar av metallstången 24, så att de sträcker sig väsentligen vinkelrätt mot denna. En yttre fri ände av varje anslutnings- stift har ett cylindriskt kontaktparti 29 och slutar i ett ko- niskt ândparti 30, som tjänar som styrparti för att styra en cylindrisk kontakthylsa 31 till ett anslutningsdon 20, då denna förs till ingrepp med det cylindriska partiet 29 av an- slutningsstiftet (se det undre anslutningsdonet 20b i fig. 2).

Kontakthylsan har en centrumlinje eller axel Cg, som är linje- rad med anslutningsstiftets 28 centrumlinje C; då kontakthylsan är anbringad på kontaktstiftet. Kontakthylsan är företrädesvis slitsad vid 32 (se särskilt fig. 10 och 11) för att vara lätt expanderbar då den monteras på ett kontaktstift 28.

Kontakthylsan 31 står i kontakt med ett kontaktstift 33 till ett anslutningsdon 20. Kontaktstiftet har en centrumlinje el- ler axel C; (fig. 9), ett cylindriskt kontaktparti 34 och ett koniskt ândparti 35. Kontaktstiftet 33 är koaxiellt omgivet av en ringformig krage 36 med en central borrning 37. I en inre ände av borrningen 37 är anordnad en inåtriktad fläns 38.

Utvändigt har kragen 36 ett ringformig flänsparti 39. En cir- kulär skiva 41 är icke roterbart upptagen i borrningen 37 an- slående mot och stödd av flânsen 38. Skivan 40, som är gjord av ett dielektriskt material, företrädesvis Teflon®, har en central borrning 40 med en axel, som är koncentrisk med axeln C;. Kontakthylsan 31 och kontaktstiftet 33 är upptagna i borr- ningen 40. 70314b.d0C; 02-04-04 10 15 20 25 30 - o u o ø o . . _ .- En förlängning 42 av den ringformiga kragen 36 förbi flânsen 39 har cylindrisk form, överensstâmmande med en cylindrisk borrning 43 i huset 21, som är koaxiell med anslutningsstiftet 28. Vid anslutning till vågledaren införs den cylindriska för- längningen 42 i hålet i borrningen 43, varvid flânsen 39 vilar mot en yttre vägg av vågledarhuset 21, såsom visas i fig. 2.

I ett anslutningsdon enligt teknikens ståndpunkt är kontakt- hylsan och kontaktstiftet i allmänhet utförda i ett stycke och har en gemensam axel, d.v.s. varje sidovy av dem skulle ha ett utseende liknande den speciella sidovyn enligt fig. 6. Detta innebär att avståndet mellan två anslutningsstift 28 hos an- slutningsdon enligt teknikens ståndpunkt är lika med det nomi- nella avståndet d mellan två kontaktstift 33, eftersom alla de berörda axlarna (C',,, C, och 0,) är linjerade.

Vid anslutning av två apparater placerade sida vid sida kan emellertid, såsom angivet ovan, avståndet mellan dessas termi- naler 13, 14 (fig. 1) skilja sig från det erforderliga nomi- nella avståndet d, som är fixerat genom den i sig icke flex- ibla vågledaren.

För att övervinna detta problem erbjuder föreliggande uppfin- ning sidoförskjutning av åtminstone ett kontaktstifts 33 axel C; i förhållande till tillhörande anslutningsstifts 28 axel Cg.

Detta uppnås genom att i sidled förskjuta kontakthylsan 31 in- nefattande dess axel Ch i förhållande till kontaktstiftet 33 innefattande dess axel G5, och genom att göra kontaktstiftet 33 roterbart kring axeln CL. Rotation av kontaktstiftet 33 kring axeln C; orsakar således en maximal sidorörelse av kontaktstif- tet 33 lika med två gånger den relativa excentriciteten e, typiskt 0,75 mm, hos de två axlarna C; och C;, d.v.s. en maxi- mal rörelse av typiskt 1,5 mm. 703l4b.d0C; 02-04-04 10 15 20 25 30 nu u..

I ett anslutningsdon 20 enligt föreliggande uppfinning är kon- takthylsan 31 i praktiken formad med två cylindriska partier, varvid ett parti utgör ett fästskaft 44, som är insâttbart i borrningen 40 i skivan 41 och har en axel, som är koaxiell med axeln Cg, och ett parti, som utgör själva kontakthylsan 31 och har sin axel C; förskjuten från axeln Cg. Skaftet 44 har en in- vändig borrning 45, som är gängad för ingrepp med motsvarande utvändiga gângor på ett fästskaft 46 till kontaktstiftet 33 (gängorna visas inte på ritningarna). Uppenbarligen är andra sätt att förbinda kontakthylsan och kontaktstiftet uppenbara för fackmannen, inklusive lödning och presspassning.

Som ett alternativ till att göra kontakthylsan och kontakt- stiftet som två förbindbara delar, skulle de kunna göras i en del, och skivan 41 skulle kunna pressas på dennas gemensamma skaft.

Det är viktigt att säkerställa att kontakthylsan 31 är icke roterbar i förhållande till den ringformiga kragens förläng- ning 42. Såsom ovan angivits, är skivan 41 icke roterbart upp- tagen i borrningen 37. För att göra kontakthylsan icke roter- bar relativt skivan, finns flera möjligheter, av vilka en här- efter skall beskrivas. Kontakthylsan 31 är infälld i ett cy- lindriskt urtag 49 i skivan 41, så att en bottenyta 50 pá kon- takthylsan vilar mot en månskäreliknande yta 51 på skivan, som sträcker sig kring ett huvudparti av borrningen 40. Det före- dras att göra urtaget 49 i ett navparti 42 av skivan, som är koncentriskt med kontakthylsan 31. Eftersom ett undre parti av kontakthylsans yttre periferivägg anslår mot sidoväggen av ur- taget i den position, som särskilt visas i fig. 9, och på grund av kontakthylsans excentricitet, hålls den senare och kontaktstiftet 33 icke roterbara relativt skivan 41. Eftersom skivan hålls icke roterbart i borrningen 37, kommer rotation 703l4b.dOC; 02-04-04 10 15 20 25 30 518 50:74 I .

. I . . I C O 00 av anslutningsdonet 20 att medbringa skivan 41, kontakthylsan 31 och kontaktstiftet 33 i sådan rotation.

För att emellertid medge rotation av anslutningsdonet 20 i dess driftsstâllning, då det är monterat i vågledaren, måste också den cylindriska förlängningen 42 ha en excentricitet motsvarande kontakthylsans 31 i förhållande till dess skaft.

Sålunda har den cylindriska förlängningen 42 en axel, som är gemensam med kontakthylsans 31 axel C; såsom framgår bäst av fig. 5. Vid rotation av anslutningsdonet 20, som har sin för- längning 42 upptagen i den tillhörande borrningen 43 i vågle- darhuset 21, kommer följaktligen kontaktstiftet 33 att utföra en cirkulerande rörelse kring den gemensamma axeln C; för borr- ningen 43 (fig. 2), kontaktstiftet 28 och kontakthylsan 31.

Under denna rörelse kommer kontaktstiftet 33 att inta positio- ner belägna på olika avstånd från ett annat kontaktstift 33 till samma vågledare. Uppenbarligen är kontaktstiftets rörelse inte linjär i vågledarhusets lângdriktning, eftersom det är en cirkulär rörelse. Den lätta höjningen och sänkningen av ett kontaktstift relativt dess två exakta sidoândpositioner påver- kar emellertid inte anpassningen av avståndet mellan två kon- taktpunkter på negativt sätt.

Excentriciteten e visas särskilt i fig. 7 som avståndet mellan två linjer p och s, som skär en symmetrilinje A för att bilda C; resp. CL.

Då ett anslutningsdons 20 rotationsposition en gång har ställts in, såsom ovan angivet, för att passa ett visst av- stånd, som avviker från det nominella avståndet d, fixeras dess position genom att spänna det mot väggen 21' till vågle- darhuset 21. För detta ändamål är anordnad en spännfläns 53, som visas tillsammans med det övre anslutningsdonet 20a i fig. 2 och har en central borrning 54, som är dimensionerad att 70314b.dOC; 02-04-04 10 15 20 25 30 9 uppta kragen 36 med tillräckligt spelrum för att medge rota- tion av anslutningsdonet i spännflänsens icke spända till- stånd. Spânnflânsen skulle kunna vara ringformig, men det föredras att göra den väsentligen kvadratisk, såsom visas i fig. 3, som visar halva spânnflänsen. För att fästa och spänna denna, är vågledarhuset 23 försett med fyra genomgående hål 55, och spânnflänsen är försedd med motsvarande hål 56. Hålen 56 är gängade för att uppta spännskruvar 57, som sträcker sig genom huset 23. För att uppta rörelse av spânnflänsen på grund av rotation av anslutningsdonet 20, har hålen 55 i vågledarhu- set väsentligt större diameter än skruvarna. För en typisk skruvdiameter av 3 mm har hålen en diameter av typiskt 4,5 mm.

Spânnflânsen 23 kan vara invändigt gängad (ej visat) för in- grepp med motsvarande gängor på en terminal 13, 14 (fig. 1) i ändamål att stadigt förbinda vågledaren med en signalbehand- lingsanordning och erhålla optimala signalöverföringsegenska- per. I detta fall behöver spânnflänsen 53 inte pressa mot an- slutningsdonets fläns 39, eftersom en motsvarande presskraft erhålls vid den yttre änden av kragen 36.

Som ett alternativ kan spânnflänsen 53 uteslutas, och skru- varna 57 kan skruvas in i skåpet 11, 12 (fig. 1).

För att hålla den dielektriska skivan 41 stadigt mot flänsen 38, är en hàlring 58 (fig. 9) inpressad i borrningen 37 till anslag mot skivan 41. Vidare kan en fjäder 59 (fig. 6) i form av en slitsad ring vara anordnad i ett ringformigt urtag 60 format i omkretsen av höljets 36 förlängning 42, för att del- vis snäppa in i ett motsvarande ringformigt urtag 61 format i borrningen 43 (fig. 2).

En andra utföringsform av ett anslutningsdon 62 beskrivs med hänvisning till fig. 12, 13 och 14. Det skall emellertid ob- serveras, att det inte är någon skillnad vad avser upp- 703l4b.dOC; 02-04-04 10 15 20 25 30 s 1 s so 7 ” -;:=. f: i u | n - . . ' '- 10 finningsidén att göra ett anslutningsdons två anslutningspar- tier förskjutna; skillnaderna ligger huvudsakligen i detaljer avseende dess fästande till vågledarhuset och i dess inre struktur.

Såsom visas i fig. 12 och bäst i den förstorade vyn enligt fig. 14, har anslutningsdonets hölje 63 en radiellt utåt sig sträckande fläns 64 vid sin inre ände, och vågledarhuset 65 har en borrning 66 med större diameter än flânsen 64. En ring 67 med en ansats 68, som anligger mot flânsen 64, är inpressad i borrningen 66 för att roterbart hålla anslutningsdonet i borrningen i kontakt med borrningens bottenyta 69. En dielekt- risk skiva 70 hålls mellan en inåtriktad fläns 71 på höljet 63 och ytan 69.

Till skillnad mot den föregående utföringsformen sträcker sig ett skaft 72 till ett kontaktstift 73 genom skivan 70, och skaftet 74 till en kontakthylsa 75 är skruvat in i kontakt- stiftets skaft. Kontaktstiftet och kontakthylsan visas i fig. 12 i en rotationsstâllning, där deras axlars excentrici- tet inte är synlig. I fig. 13 är det emellertid tydligt syn- ligt att kontaktstiftet 73 liksom anslutningsdonets hölje 63 har sitt gemensamma centrum C förskjutet i förhållande till vågledarhusets och dess borrnings 66 centrumlinje L. I fig. 14 är också excentriciteten mellan axlarna C; och C; (= Ct) synlig liksom den resulterande skillnaden i flânsens 64 bredd.

Liksom i den första utföringsformen används en separat fläns 76 liknande flânsen 53 för att förhindra rotation av anslut- ningsdonet, då det en gång är inställt i riktig position.

Flänsen 76 visas delvis i fig. 14 och är invändigt gängad för att kunna komma i gängingrepp med gängor 77 på t.ex. en termi- nal 14 till signalbehandlingsutrustningen 12. Skruvar 57, som sträcker sig genom vågledarhuset 65 och är inskruvade i flän- 703l4b.d0C; 02-04-04 10 15 20 n nu :nu 11 sen 76, drar vàgledarhuset och anslutningsdonet samman samti- digt som de drar anslutningsdonet mot terminalen 14. Uppenbar- ligen kommer ökad friktion mellan anslutningsdonet och vågle- darhuset att effektivt förhindra rotation av anslutningsdonet i förhållande till vågledarhuset.

Såsom torde vara uppenbart av den föregående beskrivningen, âr den fasta elektriska längd, som omnâmnts vad avser den i fig. 2 visade speciella vågledaren 19, summan av de elektriska längderna av metallstången 24 och två anslutningsstift 28 vid dess ändar, liksom av de två kontakthylsorna 31 och de två kontaktstiften 33 till de två anslutningsdonen 22a och 22b, medan det variabla och fysiska avståndet är det rådande av- ståndet mellan kontaktstiftens 33 axlar Cg. Även om beskrivningen ovan av föredragna utföringsformer av uppfinningen hänför sig till en T- eller Y-formad vågledare med två anslutningsdon 20a, 20b (eller 62) för ingående eller utgående signaler och ett anslutningsdon 27 för utgående re- spektive inkommande signaler, torde det var uppenbart att upp- finningen är lika väl tillämpbar på en vågledare med endast två anslutningsdon, t.ex. ett anslutningsdon 20a och ett an- slutningsdon 27 (Z-form) eller två anslutningsdon 20a, 20b (C-form). 70314b.dOC; 02-04-04

Claims (8)

10 15 20 25 30 51 s' 'so 7 -;;=_ f; 12 P A T E N T K R A V

1. Vågledare med bestämd elektrisk längd mellan anslutnings- punkter till densamma och för anpassning av ett fysiskt av- stånd (d) mellan dessa anslutningspunkter till ett varierande avstånd mellan anslutningsorgan (13, 14) till utrustning (11, 12), som skall anslutas till vågledaren under bibehållande av den bestämda elektriska längden, varvid den bestämda elekt- riska längden utgörs av åtminstone ett parti av ett vågledar- element (24), som är upptaget i ett vàgledarhus (21), och två anslutningsdon (20) anslutna till vågledarelementet vid diskreta punkter längs detta, varvid åtminstone ett av nämnda anslutningsdon (20b) innefattar första (31) och andra (33) an- slutningsdelar, som är inbördes förbundna för signalöverföring mellan sig och har en första resp. en andra axel, varvid den första anslutningsdelen (31) är ansluten till vågledarelemen- tet för att vara roterbar kring den första axeln, k â n n e t e c k n a d a v att den andra axeln (CP) är för- skjuten i förhållande till den första axeln (CQ.

2. Vågledare enligt krav 1, varvid den första anslutnings- delen (31, 44) är åtminstone delvis koaxiellt omgiven av ett första ringformigt parti (42) av ett hus till anslutningsdo- net, som passar i en borrning (43) i vågledarhuset och är ro- terbart i detta, k ä n n e t e c k n a d a v att den andra anslutningsdelen (33) är koaxiellt omgiven av ett andra ring- formigt parti (36) av höljet och roterbart kring den första axeln (Cn).

3. Vågledare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v en spânnflâns (53) som har ett hål (54) som upptar det andra ringformiga partiet (37), varvid spânnflànsen anligger mot ett flânsparti (39) av höljet, varvid spânnflànsen är spânnbar mot huset med hjälp av spânnorgan (57), som sträcker sig genom 703l4b.dOC; 02-04-04 10 15 20 25 30 s 1 s 50 7 i ~;:=. v u ' n 0 Inuo .. P I. _.. 13 borrningar (55) i vågledarhuset (21), vilka borrningar har ett tvärsnitt, som medger begränsad sidorörelse av spännorganen.

4. Anslutningsdon för en vågledare, som har bestämd elektrisk längd mellan anslutningspunkter (16, 17) till sig, och för an- passning av ett fysiskt avstånd (d) mellan dessa punkter till ett varierande avstånd mellan anslutningsorgan (13, 14) till utrustning (11, 12), som skall anslutas till vågledaren under bibehållande av den elektriska längden, varvid anslutningsdo- net (20) har en första ände med en första anslutningsdel (31) för anslutning till en av anslutningspunkterna (28a) till våg- ledaren och en andra ände med en andra anslutningsdel (33) för anslutning till anslutningsorganen (13, 14), varvid de första och andra anslutningsdelarna (31, 33) har en första (CB) resp. en andra (CP) axel, k ä n n e t e c k n a d a v att de första (Cs) och andra (CP) axlarna är sidoförskjutna relativt varandra.

5. Anslutningsdon enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t a v att den första anslutningsdelen innefattar ett cylind- riskt ingreppsparti (31), som har den första axeln (CB) och är format för ingrepp med den nämnda anslutningspunkten (28a), och ett skaftparti (44), som är förskjutet från ingreppspar- tiet och har den andra axeln (CP) gemensam med den andra an- slutningsdelen (33), till vilken det är anslutet.

6. Anslutningsdon enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t a v att den andra anslutningsdelen (33) innefattar ett skaft- parti (46), som är förenat med den första anslutningsdelens (31) skaftparti (44), varvid de förenade skaftpartierna sträcker sig genom en cirkulär skiva (41) av ett dielektriskt material, som är koaxiell med den andra axeln (CP) och upptagen i en cylindrisk borrning (37) i ett hölje till anslutnings- donet, som är koaxiellt med den andra anslutningsdelen (33). 703l4b.d0C,' 02-04-04 518m 14

7. Anslutningsdon enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t a v att de första och andra anslutningsdelarna är utförda i ett stycke.

8. Anslutningsdon enligt krav 6 eller 7, k å n n e t e c k n a t a v att höljet innefattar ett cylindriskt fâstparti (42), som har en axel gemensam med den första axeln (Cs) och år dimensionerat att vara roterbart upp- tagbar i en cylindrisk borrning (43) i en vägg till vägleda- rens hus (21). 703l4b.d0C; 02-04-04